公路路基设计关键问题的探析

毛丽

【摘要】文章从公路使用安全的角度出发，探讨公路路基设计的相关关键问题。公路路基设计的关键问题主要包括路基边坡防护设计问题、基于软质土壤的路基加固设计问题、路基高度设计问题和路基排水设计问题，并针对以上问题提出相应的措施，以加强公路路基设计，提高公路质量，保障行车安全。

【关键词】公路路基；边坡防护设计；加固；路基高度；排水

0.引言

公路在我国经济快速发展中发挥了巨大的推动作用，公路加强了地区间的交流，促进公路沿线经济发展。在公路建设中，路基是整个公路工程的基础和前提，公路路基的质量直接影响公路的使用寿命，稳定的路基是公路质量的保证。因此公路路基设计从保障公路安全的角度出发，将各项路基设计落到实处，这也是我国公路事业实现跨越式发展的必然要求。路基高度设计、路基边坡防护设计、边坡加固设计以及路基排水设计是公路路基设计的基本问题，也是公路路基设计的关键问题，要提高公路路基设计质量，解决这四个基本的、关键的问题。

1.路基边坡防护设计问题

1.1路基邊坡防护设计现状

在许多公路路基设计施工中，许多施工单位主要采用浆砌片石或水泥骨架等方式作为路基防护的措施，这两种设计方式主要基于公路施工方式以及公路用材特点决定。这两种设计方式具有低成本、高效率的优点，因为这两种防护设计方式被普遍使用。但是，随着公路投入使用，这样的设计方式也暴露出许多缺点。一是不美观，二是老化严重。尤其是路基边坡防护设计在气候等外界自然环境影响下老化带来的问题，防护设计老化后不仅没有防护作用，反而增加维护的难度和维护成本。因而有必要选择一种新的设计方式，既方便边坡防护的维护，也实现美化公路的效果。

1.2骨架植物防护设计

骨架植物路基是用植被填充用工程材料制成拱形、人字形等栅格作为防护设计的骨架而成。骨架植物防护设计有两个作用。首先，骨架植物防护设计对公路路基边坡有很好的防护作用。植物可以削弱水流对路基的冲击。许多公路的路基多为砂料，而砂料的粘聚力不强，而且砂料本身就呈散体状态，以砂料为基础的路基的稳定性不强，尤其是经雨水直接冲刷后，砂料容易受侵蚀而造成路基不稳。而采用骨架植物的防护设计可以阻隔雨水直接冲刷路基，降低受侵蚀程度，保证路基的安全。同时骨架植物设计还能吸收积水，防止雨水在路基周边堆积造成路基松动，巩固土壤。此外，它也是绿化公路的一种方式，起到美化环境的作用。其次，骨架植物设计对驾驶员也有一定好处。有一定美感的骨架植物防护设计可以降低驾驶员的疲劳感，整齐的植物可以引导驾驶员驾驶，降低交通事故率。骨架植被设计的公路路基边坡防护有两个骨架设计和植被选择两个要点。第一，骨架设计要符合工程学和美学等多个学科的知识[1]；第二，植被要综合考虑当地的气候和地质条件、设计目标等多个因素，只有符合以上几个条件，植被才能很好的生长。在国家大力提倡经济和生态环境协调、共同发展的背景下，植物骨架边坡防护设计具有很大的应用前景。

2.基于软质土壤的路基加固设计问题

2.1基于软质土壤的路基加固问题

不同地区的土质及其结构有很大的差别，一些土质条件较差的地区需要采取一定的措施来加固公路路基，才能保证公路的质量和安全。例如一些软土构成的土壤，软质土壤出现的土质软化问题会引起公路路基不稳，增加公路的安全隐患。不仅如此，基于软质土壤的路基还具有强度低、变形大、固结慢的缺点，致使这类路基的抗压强度以及抗剪强度远远低于基于硬质土壤的路基，公路在投入使用或会出现路基整体向某一侧滑动路基边坡或路面出现隆起问题。基于软质土壤的路基还容易出现断截现象，造成路面塌陷和路面断裂[2]。地下水对这种路基也会产生影响，地下水位升高可能破坏公路路面。因此，有必要加固基于软质如让的公路路基。

2.2路基加固设计对策

基于软质土壤路基的加固方法有浅层处理、反压护道及侧向约束、换土处理以及排水固结处理四种。其中浅层处理是应用较多的加固处理方式。浅层处理是指在软基表层铺设砂、土工布、柴束和网格等透水性材料，这种处理方式可以提高软基的排水性能，加快排水固结速度。浅层处理加固方的铺垫层厚度要考虑到路堤的高度、压缩性以及软土厚度，铺垫层最好不应超过80cm.使用浅层处理加固需要先挖掘排水沟，并清理浮土，防止浮土影响软土表层。虽然浅层处理是常用的加固设计方式，但是具体的加固方式还需因地制宜，以土质的实际情况以及公路设计需为依据合理选择路基加固设计方式。

3.路基高度设计问题

公路路基高度包括路基开挖深度和填筑高度两个，既路基设计标高与原地面标高之差[3]。公路路基高度设计是影响公路工程造价的重要内容，合理设计路基高度可以减少工程浪费，同时还可以实现公路和自然环境的协调，减少公路建设对自然生态环境的破坏。不同地形特点的公路路基高度设计要求不同。

3.1山区公路路基高度设计

山区公路路基高速设计要坚持以下四个原则，一是确保土石方大致均衡，减少土石方的浪费，降低工程造价。二是以少高填深挖路基高度为主，增强路基的稳定性。三是改善线路平纵断面情况，尽量避免路基经过河道或者陡坡，预防路基局部不稳或者路基受外界环境的冲击。四是尽量避免路基经过地质条件较差的地段。此外，路基高度设计还要考虑环境因素，以不影响生态平衡为主。

3.2平原公路路基设计原则

由于平原地区的公路路段要经过通航河流河道密集的地区，平原地区的公路路基高度设计洪水位的影响，因此平原地区的公路路基首先要设计浸水路基的高度。首先要根据勘察的水文资料作为路基高度设计依据。通常情况下浸水路基高度的最低设计标准为“波浪侵袭高度+壅水高度+0.5m”[4]。此外，由于水位受季节和年份的影响，因此要调查不同季节和年份的水文资料。

4.路基排水设计问题

排水设计质量可预防水对公路造成损害，排水设计已经成为公路路基设计的重点内容。路基排水设计要坚持全面规划、合理布局、有效实用、经济实惠的原则，充分利用地形地貌以及现有水系带来的便利。常用的排水设计有以下几个方式：

第一，挖掘排水沟。通常情况下，在地底和地表挖掘的排水沟要保持长短适中，确保水流可以及时就近分流疏散，而不会过度集中。同时排水沟还能隔离地表水和路基，减少地表水对路基的侵蚀而影响行车安全[5]。

第二，使用新型防水材料建设路基，加强路基各项设计的排水性能，及排除深入至路面结构内的积水，确保积水在路面结构内停留的时间不长。新型材料在工艺和经济性两个方面都有较大的优势，可以有效提高路基的性能，保障公路安全，延长公路使用年限。

5.结语

公路路基作为影响公路质量的关键因素之一，公路路基设计必须从保障公路安全的角度出发，以公路建设的实际地理环境为基础，严格设计和控制各项技术指标，规范和完善路基设计，以严格的标准要求路基施工质量，尽量做到精益求精，保障公路路基安全可靠，以建造坚固、使用的公路。

【参考文献】

[1]沈世鑫.浅谈公路路基设计的问题及创新[J].中国新技术新产品，2013，（08）.

[2]夏琴.山区高速公路路基设计特点分析[J].交通科技，2010，（02）.

[3]殷俊，廖俊武.高速公路路基设计探讨[J].民营科技，2012，（03）.

[4]梁开泉.公路路基设计中应注意的问题[J].科技创新与应用，2012，（15）.

[5]徐舟.公路路基设计土地节约集约利用技术[J].公路工程，2014，（02）.